[发明专利]一种催化萃取煤制油工艺及其专用装置

说明书

技术领域

本发明涉及催化萃取煤制油领域，特别涉及了一种催化萃取煤制 油工艺及其专用装置。

背景技术

首先，催化萃取煤制油是需要通过加氢精制脱出氧、硫、氮及重 金属粗轻柴油。含萘、苯酚等芳烃，是石油的替代品，煤制油作为一 种可替代石油的资源，国家非常重视。随着国际、国内石油供需矛盾 的加剧，加快煤制油技术开发的步伐已成为各界的共识，煤制油的产 业发展迅速。目前，我国石油对外依赖度已经达到60％以上，能源战 略安全非常脆弱；而煤炭资源丰富，已经探明的储量大约可以开采 2000多年，所以煤制油取代石油是大势所趋。

现有技术中煤制油费托合成技术和与其配套的油品加工技术和 煤直接加氢液化工艺。

(1)费托合成(Fischer-Tropschsynthesis，简称F-T合成)技术和与 其配套的油品加工技术，集成其它必要的技术如：煤气化、水煤气变 换、合成气净化、硫回收、合成循环气脱碳、合成尾气油洗处理、合 成水处理等主要工艺技术，

F-T合成技术是指1997年以来在中国科学院山西煤炭化学研究 所合成油品工程研究中心实施的由合成气经过F-T合成生产烃类产 品的综合技术。技术所涵盖的范围为合成催化剂和其生产技术，F-T 合成浆态床反应器，包括工艺配套、反应器的设计和制造方案，合成 工艺集成，围绕F-T合成的核心催化剂和反应器技术组成的合成气循 环回路、循环气脱碳集成方案、低温油洗集成方案、尾气利用方案、 合成水处理方案、产品方案。自主知识产权的油品加工技术是指根据 合成技术产品结构和特点，2001年以来，SynfuelsChina与国内有关 研究和设计部门联合开发的将F-T合成烃类产品经过加氢精制、加氢 裂化等一系列处理最终生产LPG、石脑油(或轻溶剂油)、柴油、液 体石蜡/烷基化原料、石蜡等产品的(催化剂、反应器和工艺)成套 技术。

合成油技术：采用系列F-T合成催化剂、在240-250oC和15-20Mpa(A)有效压力下进行合成重质馏分为主要F-T产物、F-T产物经过加氢精制和加氢裂化为主的油品加工过程生产LPG8-15％、石脑油12-20％、柴油65-80％的成套合成油品技术方案。这一技术也可以在产品加工过程配置方面考虑其他高附加值化工产品的生产。由于本过程技术的F-T合成反应是在较低温度下进行、并产生较多的重质蜡产物，故称低温浆态床合成工艺或重质馏分合成工艺。

合成油技术：采用系列F-T合成催化剂、在260-270摄氏度和15-20Mpa(A)有效压力下进行合成中间馏分为主要F-T产物、F-T产物经过加氢精制和加氢裂化为主的油品加工过程生产LPG8-15％、石脑油12-25％、柴油60-80％的成套合成油品技术方案。这一技术也可以在产品加工过程配置方面考虑其他高附加值化工产品的生产。由于本过程技术的F-T合成反应是在较高温度下进行、并产生较多的轻质F-T产物，故称高温浆态床合成工艺或轻质馏分合成工艺。

(2)煤直接加氢液化工艺简述

一般将液化加氢过程分成几段来进行，即液相加氢段、气相加氢 段和产品精制段。

在煤加氢液化过程的第一阶段，所谓液相加氢段中进行裂解加 氢，使煤有机大分子热解生成中等分子的自由基碎片，随之与氢结合， 获得沸点为325～340℃以下的产品，合成原油，有时也称为液化粗 油，同时还有氧、氮、硫化合物的初步脱除，生成水、氨及硫化氢。 325～340℃以下的产品作为进一步加工生产汽油和柴油的原料。

煤直接液化过程的第二、第三阶段是在气相及有催化剂的固定床 反应器中进行，液相加氢阶段的液态产品先通过预加氢装置，在此脱 除氮、氧及硫的化合物，然后进入裂化重整装置，最后获得商品汽油 和柴油为主要成分的精制产物。

德国早期的液化工艺是惟一拥有多年工业生产实践经验的工艺， 是后来各种新工艺基础，故有必要先作介绍。

煤、循环溶剂与催化剂一起制备的煤糊，从中间罐出来沿被加热 的管线由煤糊泵在30.OMPa或70.OMPa，根据进行加氢的压式换热 器、反应塔、高温分离器、产品冷却器和残渣冷却器所组成。高压装 置中设备的尺寸和数目应根据所加工的原料而定。